烟气在线监测系统是为实现烟气污染源污染物排放连续监测而专门设计的在线监测系统。火力发电厂是二氧化硫的主要排放源。

在锅炉尾气的烟气脱硫（包含干法脱硫和湿法脱硫）系统中一般至少需要安装两套烟气在线监测系统，分别对原烟气和净烟气进行监测。原烟气CEMS测得的SO2浓度及烟气的参数可作为前馈信号，提供给石灰石浆液供给自动控制系统。净烟气CEMS安装在净烟气和旁路烟气混合后的烟道上。同时监控脱硫后烟气和最终排放烟气中污染物的浓度。若脱硫塔是处理多台锅炉烟气或者脱硫系统不能关闭旁路时，净烟气和最终排放的烟气需要分别安装CEMS烟气在线监测系统。根据原烟气和净烟气的的实时数据反馈， 就能够计算出脱硫效率。

对于火力发电厂脱硫系统的过程控制和环境监测，直测式CEMS更具优势。

直测式烟气CEMS没有采样管路，所以时效性更强，能为脱硫塔调整投料量提供实时的数据参考；采用紫外差分光谱法的直测式CEMS在软件计算中滤出了湿度产生的光谱慢变化，提高了考试度能力，这对于湿法脱硫来说是非常友好的。